數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系

1、模塊二模塊二 數(shù)控編程基礎(chǔ)數(shù)控編程基礎(chǔ)任務(wù)一任務(wù)一 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1.1.掌握坐標(biāo)軸的確定原則掌握坐標(biāo)軸的確定原則2.2.掌握坐標(biāo)軸的判定掌握坐標(biāo)軸的判定3.3.掌握掌握2 2個(gè)坐標(biāo)系，三個(gè)點(diǎn)個(gè)坐標(biāo)系，三個(gè)點(diǎn)一、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的確定一、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的確定1 1、坐標(biāo)系的確定原則、坐標(biāo)系的確定原則（1 1）刀具相對于靜止工件而運(yùn)動(dòng)刀具相對于靜止工件而運(yùn)動(dòng)的原則的原則 （2 2）機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定：）機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定：右手直角笛卡爾坐右手直角笛卡爾坐標(biāo)系標(biāo)系 (3)(3)運(yùn)動(dòng)方向的確定運(yùn)動(dòng)方向的確定數(shù)控機(jī)床某一部件運(yùn)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床某一部件運(yùn)動(dòng)的正方向正方向規(guī)定為

2、規(guī)定為增大增大工件與刀具之間距離的方向工件與刀具之間距離的方向。 直線坐標(biāo)軸直線坐標(biāo)軸X X、Y Y、Z Z的判定順序是：先的判定順序是：先Z Z軸軸，再再X X軸軸，最后按右手定則判定，最后按右手定則判定Y Y軸。軸。2.2.坐標(biāo)軸的判定坐標(biāo)軸的判定 Z Z坐標(biāo)坐標(biāo) 由由傳遞切削動(dòng)力的主軸決定傳遞切削動(dòng)力的主軸決定。與主軸軸線平。與主軸軸線平行的坐標(biāo)軸即為行的坐標(biāo)軸即為Z Z坐標(biāo)。坐標(biāo)。對于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床：對于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床： Z Z坐標(biāo)為坐標(biāo)為平行于工件的平行于工件的軸線軸線+z對于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床：對于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床： Z坐標(biāo)為平行于坐標(biāo)為平行于旋轉(zhuǎn)刀旋轉(zhuǎn)刀具軸線具軸線+zZ Z坐標(biāo)的正方

3、向是增大刀具和工件之間距離的方向。坐標(biāo)的正方向是增大刀具和工件之間距離的方向。如在鉆、鏜加工中，鉆入或鏜入工件的方向是如在鉆、鏜加工中，鉆入或鏜入工件的方向是Z Z坐標(biāo)坐標(biāo)的負(fù)方向的負(fù)方向。機(jī)床沒有主軸：機(jī)床沒有主軸：Z Z坐標(biāo)垂直于工件裝夾面坐標(biāo)垂直于工件裝夾面+zX X坐標(biāo)坐標(biāo)規(guī)定規(guī)定X X坐標(biāo)是坐標(biāo)是水平方向水平方向，且垂直于，且垂直于Z Z坐標(biāo)并平坐標(biāo)并平行于工件的裝夾平面。行于工件的裝夾平面。對于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床：對于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床：X X坐標(biāo)在工件的坐標(biāo)在工件的徑向徑向上，且平行于橫滑座上，且平行于橫滑座。 +X對于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床而言：對于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床而言：若若Z Z軸是軸是垂直垂

4、直的，從刀具的，從刀具主軸向立柱主軸向立柱看，看，X X的的正方向正方向指向指向右右；若若Z Z軸是軸是水平水平的，從刀具的，從刀具主軸向工件主軸向工件看，看，X X的的正方向正方向指向指向右右；+XY Y坐標(biāo)坐標(biāo): :由右手直角笛卡爾坐標(biāo)系確定。由右手直角笛卡爾坐標(biāo)系確定。3.3.旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A A、B B、C CA A、B B、C C分別是圍繞分別是圍繞X X、Y Y、Z Z軸的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)4.4.附加坐標(biāo)系附加坐標(biāo)系X X、Y Y、Z Z坐標(biāo)系稱為主坐標(biāo)系或第一坐標(biāo)坐標(biāo)系稱為主坐標(biāo)系或第一坐標(biāo)系，其它坐標(biāo)系稱為附加坐標(biāo)系。系，其它坐標(biāo)系稱為附加坐標(biāo)系。直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng) :U:

5、U、V V、W ; PW ; P、Q Q、R R 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) :D:D、E E、F F 5.5.對于工件運(yùn)動(dòng)的相反方向?qū)τ诠ぜ\(yùn)動(dòng)的相反方向?qū)τ诠ぜ\(yùn)動(dòng)而不是刀具運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，必須對于工件運(yùn)動(dòng)而不是刀具運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，必須將前述的刀具運(yùn)動(dòng)作相反的規(guī)定。用帶將前述的刀具運(yùn)動(dòng)作相反的規(guī)定。用帶“”來表示。例如：來表示。例如：+X +X ，“+X ”+X ”。6.6.主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向主軸的順時(shí)針運(yùn)動(dòng)方向（正轉(zhuǎn)），是按照右主軸的順時(shí)針運(yùn)動(dòng)方向（正轉(zhuǎn)），是按照右旋螺紋旋入工件的方向。旋螺紋旋入工件的方向。二二. .機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系1.1.機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床原

6、點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系：又稱機(jī)械坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系：又稱機(jī)械坐標(biāo)系 。是機(jī)床固。是機(jī)床固有的坐標(biāo)系。確定刀具有的坐標(biāo)系。確定刀具( (刀架刀架) )或工件或工件( (工作臺工作臺) )位置的參考系，并建立在位置的參考系，并建立在機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)上上. .機(jī)床原點(diǎn)：又稱為機(jī)床零點(diǎn)，它是機(jī)床坐機(jī)床原點(diǎn)：又稱為機(jī)床零點(diǎn)，它是機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。標(biāo)系的原點(diǎn)。注意：這個(gè)原點(diǎn)在機(jī)床一經(jīng)設(shè)計(jì)和制造調(diào)整注意：這個(gè)原點(diǎn)在機(jī)床一經(jīng)設(shè)計(jì)和制造調(diào)整后，便被確定下來，它是固定的點(diǎn)。（后，便被確定下來，它是固定的點(diǎn)。（不不能隨意改動(dòng)）能隨意改動(dòng)）機(jī)床原點(diǎn)是工件坐標(biāo)系、機(jī)床參考點(diǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)在在數(shù)控車床數(shù)控車床上，機(jī)床原

7、點(diǎn)一般取在上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在卡盤前端卡盤前端面或后端面與主軸中心線的交點(diǎn)處面或后端面與主軸中心線的交點(diǎn)處。如圖。如圖所示，圖中所示，圖中O O即為機(jī)床原點(diǎn)。即為機(jī)床原點(diǎn)。在在數(shù)控銑床數(shù)控銑床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在X X、Y Y、Z Z三個(gè)坐標(biāo)軸正方向的極限位置上三個(gè)坐標(biāo)軸正方向的極限位置上。如圖所。如圖所示，圖中示，圖中O O即為機(jī)床原點(diǎn)。即為機(jī)床原點(diǎn)。 不是一個(gè)硬件點(diǎn)， 而是一個(gè)定義點(diǎn)Z ( ZP)OOPXPZ1XY1ZPYPX10ZYXZ1XPOP2.2.機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)是采用機(jī)床參考點(diǎn)是采用增量式測量增量式測量的數(shù)控機(jī)床所的數(shù)控機(jī)床所特有的，機(jī)床原點(diǎn)是由

8、機(jī)床特有的，機(jī)床原點(diǎn)是由機(jī)床參考點(diǎn)體現(xiàn)出來參考點(diǎn)體現(xiàn)出來的，它是一個(gè)硬件點(diǎn)的，它是一個(gè)硬件點(diǎn)。機(jī)床參考點(diǎn)對機(jī)床原機(jī)床參考點(diǎn)對機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是已知值。點(diǎn)的坐標(biāo)是已知值。通常，機(jī)床參考點(diǎn)設(shè)置在機(jī)床各軸靠近正向極限的位置（如圖示）。車床參考點(diǎn)一般位于行程的正極限點(diǎn)上車床參考點(diǎn)一般位于行程的正極限點(diǎn)上注意注意：機(jī)床接通電源后，通常都要機(jī)床接通電源后，通常都要回零回零操作，使得操作，使得工作臺運(yùn)動(dòng)到機(jī)床參考點(diǎn)。工作臺運(yùn)動(dòng)到機(jī)床參考點(diǎn)?；亓悴僮饔址Q為返回參考點(diǎn)操作?；亓悴僮鳎ɑ貐⒖键c(diǎn)）后表明機(jī)床坐標(biāo)系建立回零操作（回參考點(diǎn)）后表明機(jī)床坐標(biāo)系建立3.3.工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系又稱編程坐標(biāo)系。編程人員在編制程序

9、時(shí)，又稱編程坐標(biāo)系。編程人員在編制程序時(shí)，根據(jù)零件圖樣選定編程原點(diǎn)（工件原點(diǎn)），根據(jù)零件圖樣選定編程原點(diǎn)（工件原點(diǎn)），建立編程坐標(biāo)系。建立編程坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系原點(diǎn)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)要盡量滿足編程簡單，尺寸換算少，引起的要盡量滿足編程簡單，尺寸換算少，引起的加工誤差小等。加工誤差小等。由人為設(shè)定的，簡化了編程過程選擇工件坐標(biāo)系的一般原則：選擇工件坐標(biāo)系的一般原則：1)1)、盡量選在工件圖樣的基礎(chǔ)上，便于計(jì)算，、盡量選在工件圖樣的基礎(chǔ)上，便于計(jì)算，減少錯(cuò)誤，以利于編程。減少錯(cuò)誤，以利于編程。2)2)、盡量選在尺寸精度高，粗糙度值低的工件、盡量選在尺寸精度高，粗糙度值低的工件表面上。表面上。3)3)、

10、便于測量和檢驗(yàn)。、便于測量和檢驗(yàn)。4)4)、對于對稱的工件，最好選在工件的對稱中、對于對稱的工件，最好選在工件的對稱中心上心上5)5)、一般零件選在工件外輪廓的某一角上。、一般零件選在工件外輪廓的某一角上。工件坐標(biāo)軸的確定工件坐標(biāo)軸的確定編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與機(jī)床坐標(biāo)系編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與機(jī)床坐標(biāo)系相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致。相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致。ZOX程序原點(diǎn)加工端面刀具起點(diǎn)參考點(diǎn)XOYXOY機(jī)床坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系工件原點(diǎn)偏置工件原點(diǎn)偏置示意圖三、絕對坐標(biāo)與相對坐標(biāo)三、絕對坐標(biāo)與相對坐標(biāo)1 1、絕對坐標(biāo)（、絕對坐標(biāo)（G90)G90)：坐標(biāo)系內(nèi)所有坐標(biāo)：坐標(biāo)系內(nèi)所有坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)植均從某一

11、固定點(diǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)植均從某一固定點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)計(jì)量計(jì)量的坐標(biāo)系，稱為絕對坐標(biāo)系。的坐標(biāo)系，稱為絕對坐標(biāo)系。絕對坐標(biāo)常絕對坐標(biāo)常用用X X、Y Y、Z Z代碼表示代碼表示絕對坐標(biāo)表示法絕對坐標(biāo)表示法 2 2、相對坐標(biāo)、相對坐標(biāo)(G91)(G91)：坐標(biāo)系內(nèi)某一位置的坐標(biāo)尺：坐標(biāo)系內(nèi)某一位置的坐標(biāo)尺寸用相對于寸用相對于前一位置的坐標(biāo)尺寸的增量前一位置的坐標(biāo)尺寸的增量進(jìn)行計(jì)量進(jìn)行計(jì)量的坐標(biāo)系，稱為相對坐標(biāo)系。的坐標(biāo)系，稱為相對坐標(biāo)系。 用用U U、V V、W W表示。表示。相對坐標(biāo)表示法相對坐標(biāo)表示法 1. 機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，是用來確定工件坐標(biāo)系的基本坐標(biāo)系，是確定刀具(刀架)或工件(

12、工作臺)位置的參考系。小結(jié)：2.確定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系時(shí)總是假設(shè)工件固定，刀具相對工件運(yùn)動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用右手直角笛卡兒定則判斷，3.直線坐標(biāo)軸X、Y、Z的判定順序是：先Z軸，再X軸，最后按右手定則判定Y軸4.4.機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床參考點(diǎn)和工件原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床參考點(diǎn)和工件原點(diǎn)5.5.絕對坐標(biāo)與相對坐標(biāo)絕對坐標(biāo)與相對坐標(biāo)思考題思考題1.標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系是一個(gè)_坐標(biāo)系，通常取Z軸 于機(jī)床的主軸。2. JB3051-82規(guī)定，數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸和方向是基于_ 固定，_ 移動(dòng)。3.立式加工中心的主軸是垂直放置的，定義為（ ）AX軸 B.Y軸 C. Z 軸 D. W軸4數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸確定的步驟為（ ）（A）XYZ （B）XZY （C） ZXY5.5.采用增量式測量的數(shù)控機(jī)床開機(jī)后必須進(jìn)采用增量式測量的數(shù)控機(jī)床開機(jī)后必須進(jìn)行行_6.6.機(jī)床參考點(diǎn)和機(jī)床原點(diǎn)可以重合。機(jī)床參考點(diǎn)和機(jī)床原點(diǎn)可以重合。7.7.數(shù)控機(jī)床開機(jī)上電時(shí)，不一定非要回參考數(shù)控機(jī)床開機(jī)上電時(shí)，不一定非要回參考點(diǎn)。點(diǎn)。 8.8.數(shù)控機(jī)床上有一個(gè)機(jī)械原點(diǎn)，該點(diǎn)數(shù)控機(jī)床上有一個(gè)機(jī)械原點(diǎn)，該點(diǎn)到機(jī)床坐標(biāo)零點(diǎn)在進(jìn)給坐標(biāo)軸方向上到機(jī)床坐標(biāo)零點(diǎn)在進(jìn)給坐標(biāo)軸方向上